[发明专利]基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，设定储能系统母线电压参考值，并检测母线电压数值与双向DC/DC变换器输出电流；

S2，计算功率发生波动时的母线电压变化率和母线电压偏差率；

S3，根据母线电压变化率与母线电压偏差率计算系统运行状态实时的转动惯量J与阻尼系数D；

S4，根据转动惯量J与阻尼系数D计算直流发电机的实际角速度；

S5，根据直流发电机的实际角速度计算电枢电流；

S6，根据电枢电流和双向DC/DC变换器输出电流对双向DC/DC变换器进行PWM控制；

所述母线电压变化率为所述母线电压偏差率为其中，U_ref为直流微网的母线电压参考值，U_bus为母线电压数值；

所述转动惯量J与阻尼系数D的计算公式分别为：

式中，J₀为稳态时转动惯量的取值；a为惯量调节系数；b为电压调节系数；D为应阻尼系数；D₀为稳态时阻尼系数的取值；Δd为阻尼变化时的变化量；U_max与U_min分别为改变阻尼系数D取值时母线电压的上下限阈值。

2.根据权利要求1所述的基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法，其特征是，所述直流发电机的实际角速度ω的计算公式为：

式中，T_m与T_e分别为直流发电机的机械转矩与电磁转矩，ω₀为直流发电机的额定角速度，Js为转动惯量。

3.根据权利要求2所述的基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法，其特征是，所述电枢电流I_a的计算公式为：

所

式中，U为机端电压，C_t与Φ分别为转矩系数与每极磁通，ω为直流发电机的实际角速度，R_a为电枢电阻。

4.根据权利要求3所述的基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法，其特征是，所述步骤S 6具体为：

电枢电流I_a为双向DC/DC变换器参考电流，与双向DC/DC变换器输出电流I_dc相比较，通过PWM控制输出控制信号，对双向DC/DC变换器进行控制。

5.一种基于JD自适应的虚拟直流发电机控制系统，其特征是，包括：

检测模块，用于设定储能系统母线电压参考值，并检测母线电压数值与双向DC/DC变换器输出电流；

母线电压计算模块，用于计算功率发生波动时的母线电压变化率和母线电压偏差率；

J/D计算模块，用于根据母线电压变化率与母线电压偏差率计算系统运行状态实时的转动惯量J与阻尼系数D；

实际角速度计算模块，用于根据转动惯量J与阻尼系数D计算直流发电机的实际角速度；

电枢电流计算模块，用于根据直流发电机的实际角速度计算电枢电流；

PWM控制模块，用于根据电枢电流和双向DC/DC变换器输出电流对双向DC/DC变换器进行PWM控制；

所述转动惯量J与阻尼系数D的计算公式分别为：

式中，J₀为稳态时转动惯量的取值；a为惯量调节系数；b为电压调节系数；D为阻尼系数；D₀为稳态时阻尼系数的取值；Δd为阻尼变化时的变化量；U_max与U_min分别为改变阻尼系数D取值时母线电压的上下限阈值；为母线电压变化率，为母线电压偏差率，U_ref为直流微网的母线电压参考值，U_bus为母线电压数值。

6.根据权利要求5所述的基于JD自适应的虚拟直流发电机控制系统，其特征是，所述PWM控制模块具体用于：

将检测双向DC/DC变换器的输出电流I_a作为双向DC/DC变换器参考电流，与双向DC/DC变换器输出电流I_dc相比较，通过PWM控制输出控制信号，对双向DC/DC变换器进行控制。